up
Search      menu
صنعت و مکانیک :: مقاله ترمز PDF
QR code - ترمز

ترمز

ترمزها چگونه کار مي کنند؟

همگي مي دانيم که فشردن پدال ترمز ماشين،سرعت را مي کاهد.اما چگونه؟چگونه ماشين نيروي پاي شما را به چرخ ها منتقل ميکند؟چگونه نيروي شما را چند برابر مي کند تا براي متوقف کردن جسمي به بزرگي يک ماشين کافي باشد؟
طرحي کلي از سيستم ترمز: در اين مقاله زنجيره اي از اتفاقاتي را که از فشردن پدال تا چرخ ها طي مي شود دنبال خواهيم کرد.اين قسمت،مفاهيم اساسي اي که در پشت سيستم ترمز ماشين نهفته است را پوشش مي دهد و يک سيستم ساده ترمز ماشين را امتحان مي کند.در مقالات بعدي،ادامه اجزاي سيستم ترمز را با جزييات و نحوه عملکرد توضيح داده خواهد شد.وقتي شما پدال ترمز را مي فشاريد،ماشين نيروي پاي شما را از طريق يک سيال به ترمز ها منتقل ميکند.زيرا ترمزهاي واقعي نيرويي خيلي بيشتر از نيرويي که شما توسط پايتان وارد مي کنيد نياز دارد.ماشين بايد نيروي پاي شما را چند برابر کند.اين کار از طريق ٢ روش انجام ميشود:
۱) مزيت مکانيکي(اهرمها)
۲) افزايش هيدروليکي نيرو
ترمزها نيرو را از طريق اصطکاک به چرخ ها منتقل مي کنند و چرخ ها نيز اين نيرو را توسط اصطکاک به جاده مي دهند.
قبل از اينکه بحث را بشکافيم،اجازه دهيد اين ٣ قانون را ياد بگيريم:
الف) دستگاه اهرمي
ب) دستگاه هيدروليکي
ج) دستگاه اصطکاکي
● دستگاه اهرمي
پدال به نحوي طراحي شده که ميتواند نيروي پاي شما را قبل از اينکه هرگونه نيرويي به روغن ترمز وارد شود چند برابر کند.
▪ افزايش نيرو
نيروي F به سمت چپ اهرم وارد شده است.سمت چپ اهرم (۲X) دو برابر سمت راست(X) است.در نتيجه در سمت راست اهرم،نيروي ۲F ظاهر ميشود،ولي در نصف جابجايي (Y) نسبت به سمت چپ(۲Y).تغيير نسبت سمت چپ و راست اهرم تعيين کننده نسبت نيروي دو طرف است.
● سيستم هيدروليکي
ايده اساسي ساده اي در پشت هر سيستم هيدروليکي نهفته است: نيروي وارد به هرنقطه از سيال تراکم ناپذير،که عموماً يک نوع روغن مي باشد،به همان اندازه به مابقي نقاط منتقل مي شود.بيشتر سيستم هاي ترمز از اين طريق نيرو را چند برابر مي کنند.
▪ يک سيستم ساده ي هيدروليکي
دو پيستون(به رنگ قرمز)در دو استوانه شيشه اي,پر شده از روغن,گنجانده شده اند و از طريق يک لوله پر از روغن به يک ديگر متصل اند.اگر شما يک نيروي رو به پايين به يک پيستون وارد کنيد(مثلاً سمت چپي در شکل)نيرو از طريق لوله روغن به پيستون بعدي منتقل مي شود.از آن جايي که روغن تراکم ناپذير است،کارايي بسيار بالاست.تقريباً تمامي نيروي اعمال شده در پيستون دوم توليد مي شود.نکته مهم در مورد سيستم هيدروليکي اينست که لوله متصل کننده دو پيستون به هر شکل و طولي مي تواند باشد،به طوري که امکان هر گونه تغيير شکل را در مسير انتقال نيرو ميسرمي کند.اين لوله همچنين مي تواند چند شاخه شود،در نتيجه يک پيستون مادر مي تواند بيش از يک شاخه،در صورت نياز داشته باشد
يک نکته شسته رفته ديگر در مورد سيستم هيدروليک اينکه مي تواند نيرو را چند برابر کند،(يا تقسيم کند)اگر شما چگونه قرقره و جعبه دنده کار مي کنند؟ يا نسبت دنده چگونه کار مي کند؟ را خوانده باشيد،حتماً مي دانيد که مبادله نيرو و جابه جايي در سيستم هاي مکانيکي بسيار مرسوم است.در يک سيستم هيدروليکي ،کافيست سايز يک پيستون را نسبت به ديگري متفاوت انتخاب کنيم
▪ افزايش هيدروليکي نيرو
براي تعيين ضريب افزايش در شکل بالا،با توجه به اندازه پيستون ها کار را شروع مي کنيم،فرض کنيد که قطر پيستون درسمت چپ ٢ اينچ,در سمت راست ۶ اينچ باشد.مساحت هر پيستون از رابطه &#۹۶۰;r۲ دست مي آيد.پس مساحت پيستون سمت چپ ۳ ۱۴ و سمت راست ۲۸ ۲۶ است.پيستون سمت راست ۹ برابر پيستون سمت چپ است،اين بدان معناست که نيرويي معادل ۹ برابر نيروي اعمال شده به پيستون سمت چپ،در پيستون سمت راست توليد مي شود.پس اگر يک نيروي ۱۰۰ پوندي به پيستون چپ وارد کنيم،نيروي معادل ۹۰۰ پوند در سمت راست توليد مي شود.تنها نکته اين ست که شما بايد پيستون سمت چپ را ۹ اينچ پايين ببريد تا پيستون سمت راست ۱ اينچ بالا بيايد.
● اصطکاک
اصطکاک،ميزان سختي حرکت دادن يک جسم بر روي جسم ديگر است.نگاهي به شکل زير بيندازيد.
۱) هر دو جسم از يک جنسند،ولي يکي سنگين تر است.فکر مي کنم که همه ما مي دانيم که کدام يک سخت تر جابجا مي شود.
▪ اصطکاک در ابعاد ميکروسکوپي
با وجود اينکه بلوک ها با چشم غير مسلح صاف به نظر مي آيند ,در واقع در سطح ميکروسکوپيک ناهموارند.وقتي شما يک بلوک را روي يک ميز قرار مي دهيد،فرو رفتگي ها و بر آمدگي هاي کوچک در يک ديگر فرو مي روند،و بعضي در واقع به هم جوش مي خورند.وزن بلوک سنگين تر باعث ميشود که اين پستي بلندي ها بيشتر در يکديگر فرو بروند،در نتيجه سخت تر روي هم بلغزند.اجسام مختلف ساختار هاي ميکروسکپيک مختلفي دارند.مثلا ًپاک کن روي پاک کن سخت تر جابجا مي شود تا استيل روي استيل.جنس ماده تعيين کننده ضريب اصطکاک،نسبت نيروي لازم براي جابجايي جسم به وزن بلوک،است.يعني اگر ضريب اصطکاک در آزمايش ما يک باشد١٠٠پوند براي جابجايي بلوک١٠٠پوندي لازم است يا ٤٠٠ پوند نيرو براي جابجايي بلوک ٤٠٠ پوندي لازم است.ولي اگر ضريب اصطکاک ١ ٠ باشد،در نتيجه ١٠پوند نيرو براي جابجايي بلوک ١٠٠پوندي لازم است.پس نيروي لازم براي جابجايي جسم با وزن آن متناسب است.اين مفاهيم در مباحث کلاچها و ترمزها ،محلي که يک صفحه به يک ديسک دوار فشرده ميشود کاربرد دارد.هر چه نيروي فشار دهنده صفحه بزرگتر باشد،نيروي متوقف کننده بيشتر است.قبل از اينکه به بحث اصلي ترمز ماشين وارد شويم،اجازه دهيد نگاهي به سيستم ساده زير بيندازيم.
● يک ترمز ساده
مشاهده مي کنيد که فاصله پدال تا محور دوران ٤ برابر فاصله سيلندر تا محور است,پس نيروي پدال با ضريب ٤ به سيلندر متنقل ميشود.همچنين مشاهده مي کنيد که قطر سيلندر ترمز٣ برابر قطر سيلندر پدال است که باعث مي شود که نيرو در ۹ ضرب شود.در مجموع ،اين سيستم نيرو را ٣٦برابر مي کند.اگر شما نيروي ١٠ پوند را به پدال وارد کنيد ٣٦٠پوند در فشردن ديسک ترمز وارد مي شود.تعدادي مشکل در مورد اين سيستم وجود دارد.اگر يک سوراخ وجود داشته باشد،چه اتفاقي مي افتد؟اگر يک سوراخ کوچک باشد چه؟در واقع مايع کافي براي پر کردن سيلندر ترمز وجود ندارد،و ترمز ها کار نمي کنند.اگر يک سوراخ بزرگ باشد،براي اولين باري که ترمز را مي فشاريد،تمامي مايع به بيرون نفوذ خواهد کرد و ترمز به کلي خراب مي شود.سيلندر مادر در ماشين هاي مدرن به گونه اي طراحي شده اند که با اين مشکل مقابله کنند.

● سيستم ترمز سيستم ترمزهاي هيدروليکي همانگونه که مي دانيم يکي از بهترين و مطمئن ترينهاست ولي اين سيستم بصورت نخستين خود ( تک کاناله ) داراي عيب بزرگي ...

نياز سازندگان خودرو به ترمزهايي با كيفيت بهتر و در عين حال كمترين امتياز منفي از لحاظ هزينه يا قيمت، سازندگان را مجبور به طرح ايده هايي جديد كرده است. ...

هنگامي که خودرو در حرکت است و سيستم ترمز عمل خود را براي متوقف کردن آن شروع مي کند، نيرو وزن خودرو از روي چرخ هاي عقب کاسته ميشود و بر روي چرخ هاي جلو ...

نگه داشتن ناگهاني يک اتومبيل در جاده ي لغزنده مي تواند بسيار خطرناک باشد.ترمزهاي ضد قفل خطر هاي اين واقعه ي ترسناک را کاهش مي دهد.در واقع روي سطوح لغز ...

تابستان رسيده است و شايد شما نيز چمدان خود را بسته ايد و آماده سفر با اتومبيل شخصي خود هستيد. اما آيا به فکر تعمير و نگهداري اتومبيل خود نيز افتاده اي ...

موتور هاي چند فاز موتورهاي چند فازه موتورهاي متناوبي هستند که به صورت دو يا سه فاز کار مي کنند . هر دو از لحاظ ساختماني مشابه بوده و فقط اتصال داخلي ک ...

در هر حال نگهداري و تعميرات (نت) نمي تواند باعث افزايش طول عمر طراحي شده شود ، ولي نگهداري و تعميرات مي تواند عملكرد تجهيزات را براي كارخانه شما حفظ ن ...

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و ک ...

دانلود نسخه PDF - ترمز